Как делают каленое стекло

Закалённое стекло: свойства, закалка, плюсы и минусы, обработка

Закаленное стекло — свойства и сферы применения

С детства слово «стекло» вызывает в нашем сознании связь с чем-то непрочным, хрупким, тем, что в любой момент может разрушиться, разлететься на мельчайшие кусочки. Но прогресс не стоит на одном месте и его достижения позволяют красивым изделиям придать еще и, невиданную доселе прочность и безопасность. Новые требования в современном строительстве удовлетворяются появлением новых материалов с уникальными качествами. Одним из таких красивых, прозрачных, элегантных и в то же время очень надежных материалов для строительства стало закаленное стекло. Его вставляют в самые различные стеклянные конструкции.

Сравнительная Таблица характеристик обычного и закаленного стекла:

Закалка стела

Закалка стекла схожа с процессом закалки стали. Стекло сначала подвергают нагреву до стадии размягчения, а потом резко охлаждают. Остывание внутренних слоев закаленного стекла вызывает остаточные, обеспечивающие механическую и термическую устойчивость, напряжения сжатия.

  1. Необходимо проверить стекло на наличие трещин и других дефектов. Если таковые были обнаружены, то от закалки стоит отказаться.
  2. Перед закалкой стекла ему придают необходимую форму (гнут, режут и т.д.). После закалки стекло будет разрезать намного сложнее, придётся произвести процедуру обратную процессу закалки.
  3. Обработать острые края абразивным инструментом.
  4. Очистите и помойте все поверхности стеклянного изделия. Грязь, жирные пятна и т.д. могут оказать существенное влияние на процесс закалки.
  5. Поместите стекло (изделие) в обжиговую печь и разогрейте до 600 градусов Цельсия (1112 по Фарингейту). В промышленных условиях закалку производят при температуре (650—680 °C) градусах Цельсия.
  6. На следующем этапе разогретое стекло обдувают сильными потоками воздуха с различных углов. В следствии чего внешние и внутренние слои стекла остывают с различной скоростью и приобретают различную структуру.

Прочность калённого стекла

Закалка стекла придает ему прочность и безопасность. Даже если закаленное стекло разбивается, то рассыпается на мелкие не представляющие опасности осколки, что соответствует утвержденным стандартам качества, согласно которым стекло размером 50х50 мм от удара заостренным молотком весом 75 гр., должно расколоться не менее чем на 40 осколков, а размером 100х100мм – на 160 и более.

Самыми уязвимыми и опасными участками закаленного стекла всегда являются его кромки. Именно поэтому при монтаже стеклянных конструкций, торцы закаленного стекла тщательно оберегаются от ударов и других механических воздействий.

Механическая обработка закалённого стекла

Закалённое стекло не поддаётся механической обработке. Не подлежит сверлению, резке и т.д.

Однако существую пару способов резки калёного стекла:

  1. С помощью лазера. Данный способ скорее всего будет доступен только в лабораторных или промышленных условиях.
  2. Использовать метод предварительного отжига. Т.е. произвести процесс обратный закалке.

Основные плюсы и минусы закаленного стекла

Плюсы (достоинства)

  • Безопасность. В случае разрушения распадается на мелкие, не представляющие опасности осколки;
  • Длительный срок эксплуатации;
  • Механическая прочность. Впятеро большая (204 — до 250-ти МПа), чем у обычного стекла прочность на излом. Устойчивость к ударам. Мешок с дробью из свинца весом 45кг при падении с высоты 1,2 м не разбивает закаленное стекло толщиной в 4 мм.
  • Надежность;
  • Привлекательный внешний вид;
  • Отличная шумоизоляция;
  • Стойкость к вибрациям и нагреванию. Хорошая устойчивость к воздействию высоких и низких температур (их перепадам), что позволяет использовать его в остеклении фасадов;
  • Возможность создания стекла разных форм и размеров;

При всех перечисленных плюсах и оптические свойства стекла прошедшего закалку остаются неизменными.

Минусы (недостатки)

  • Сложность, и зачастую невозможность, механической обработки закалённого стекла;
  • Неустойчивость перед точечными ударами. Стекло рассыпается полностью.

Сферы применения калённого стекла:

  • Стенки остановок общественного транспорта.
  • Производство стеклопакетов.
  • Остекление транспортных средств.
  • Остекление балконов.
  • Использование на фонарях уличного освещения.
  • Строительство зимних садов, теплиц, оранжерей.
  • Стеклянные конструкции для сооружения перегородок внутри помещений (офисов, отделов магазинов).
  • Фасадное остекление сооружений.
  • Двери из стекла (в том числе и в банях).
  • Производство каминных и печных экранов.
  • Смотровые окна духовок.
  • Стенки и дверцы холодильных прилавков.
  • Полки в холодильники.
  • Дверцы, стенки и полочки корпусной мебели.
  • Стеклянная мебель.
  • Бронированное остекление.
  • Экраны различных электронных устройств.

Изделия из закаленного стекла в интерьере

Закаленное стекло пользуется огромной популярностью, поэтому если в вашем доме присутствуют вещи из этого типа стекла, то вам очень повезло.

Стекло закаленного типа называют сверхпрочным и несмотря на свою легкость оно обладает великолепной удароустойчивостью. Многие мастера отдают предпочтение именно такому стеклу и создают настоящие шедевры, которые заслуживают большого внимания. Из этой сверхпрочной стеклянной конструкции изготавливают перегородки, двери, потолки, полы, лестницы и многое другое. Все это выглядит очень стильно, модно и оригинально. Также этот вид стекла используется в автомобилестроении, медицине и т.д.

Современный интерьер получается более привлекательным и уютным благодаря бесподобным конструкциям из закаленного стекла. На самом деле абсолютно все комнаты в вашем доме можно украсить этим калеными конструкциями.

Прихожая. В прихожей, например, можно установить шкаф-купе с закаленным стеклом. Это позволит нам визуально увеличить пространство и сделать его более, комфортабельным, особенно если комната узкая.

Читать еще:  Как вымыть окна на лоджии снаружи

Гостиная. Гостиная комната — это место, в которой можно установить множество предметов из конструкций закаленного стекла. Например, журнальный столик, полки, двери, тумбочки — все это подарит ощущение воздушности. Удачным решением станет декоративный стеклянный потолок, на котором можно сделать рисунок или как-то по-другому его разнообразить.

Кухня. Стеклянные кухни нынче в моде и придают особый уют и приятную атмосферу. Нужно помнить, что на кухне мы проводим ежедневно очень много времени и важно это место оформить так, чтобы в нем было приятно находиться. Полки, стол, стулья, кухонный фартук — все это и не только придают кухонной комнате безупречность и современный стиль. С такой кухней можно не переживать по поводу деформаций столов, стульев, полок ведь ни вода, ни высокая температура, ни удары не нанесут вред стеклу.

Ванная комната. В этой комнате фантазии можно разгуляться, ведь из стекла здесь можно сделать многое: двери, стены, пол, полки, раковины, душевые кабины, потолок. Разбавляя ванную комнату закаленными конструкциями можете не переживать по поводу их надежных эксплуатационных характеристиках.

Закаленное стекло кроме функциональности и долговечности, порадует эстетическими свойствами и позволит создать самые необычные и красивые предметы для любого интерьера.

Теперь ваш дом будет светлым, модным, роскошным и проводить время в нем захочется все больше.

Технология закалки стекла и способы применения материала

Стекло является одним из наиболее востребованных материалов в современном мире. Из него изготавливают много предметов для бытовой жизни и промышленного производства. Выполняемые функции диктуют свойства элемента и его технические характеристики.

Закаленное стекло является востребованным в автомобильной промышленности, так как из него делают окна. Его основная особенность состоит в безопасности, потому что при разбивании материал не разлетается на осколки, а просто рассыпается на кубики с неострыми гранями. Дело в том, что при авариях люди часто страдали от порезов, поэтому и было изобретено такое стекло, которое позволило бы решить этот вопрос.

Закалка стекла в домашних условиях

Многие люди задаются вопросом, как закалить стекло в домашних условиях? Сделать это невозможно, так как технология требует наличия специального оборудования. На некоторых сайтах можно найти информацию, что хорошо помогает плавиковая кислота, но работать с ней крайне нежелательно.

Во-первых, это довольно опасное и токсичное вещество, при обращении с которым необходим специальный защитный костюм. А, во-вторых, стекло хотя и станет прочнее, но потеряет свою прозрачность, так что будет непригодным для дальнейшего использования. Поэтому можно лишь приобрести уже готовый материал и использовать для своих потребностей.

Единственный вариант для самостоятельного использования — пленка для закаливания экранного стекла. Этот элемент можно легко установить в домашних условиях. Пленка продается в магазине аксессуаров для мобильных устройств и стоит совсем недорого. Она позволит уберечь экран от царапин и потертостей, но сильный механический удар не выдержит.

Области применения

Но используется стеклокерамика или закаленное стекло не только в автомобилестроении. Сфера его применения невероятно широка и распространяется настолько, насколько хватит фантазии у пользователя. В принципе этот материал можно устанавливать в любое место, даже вместо обычных оконных стекол. Но стоить это будет намного дороже, поэтому люди и не часто идут на такой шаг.

Фермеры практикуют теплицы из закаленного стекла, чтобы работники случайно не пострадали во время обработки растений или сборки урожая. Для личных потребностей ставить такое сооружение тоже будет дороговато, тем более, что теплицы часто служат лишь один сезон, а потом их разбирают за ненадобностью. Только фермеры возводят монолитные сооружения, которые будут служить много лет, потому что они регулярно занимаются выращиванием определенной культуры.

Технология изготовления защитного стекла не является тайной. Тем более, что на этапе получения не применяются никакие уникальные методы. Материал получается естественным образом, точно так же, как и стандартная разновидность. А закалку он получает уже в результате дополнительных манипуляций с температурой.

Защитное закаленное стекло можно без проблем найти в продаже. Материал не является дефицитным, так что любой пользователь сможет легко найти себе любое количество, необходимое ему для работы. Также есть вариант с оформлением индивидуального заказа на производство нестандартных форм. Дело в том, что после закалки элемент тяжелее поддается обработке, так что проще будет сразу вырезать нужные фигуры, а потом уже закалять их. Резка стекла такого типа возможна благодаря современным технологиям, но это довольно сложная процедура, так что и стоить она будет соответственно.

В офисах часто можно встретить перегородки из закаленного стекла. Они устанавливаются для того, чтобы сотрудники имели личное пространство и могли сосредоточиться на работе, не отвлекая других коллег. А выбирают именно защитное стекло, потому что его можно случайно разбить, и нужно, чтобы работник не получил травму от осколков. В некоторых фирмах стекло закрашивают непрозрачной краской, чтобы человек не отвлекался на посторонние движения и сконцентрировался на своих обязанностях.

Технология изготовления

Итак, закаленное стекло производится следующим образом:

  • 1. Вначале выплавляется стандартный вид материала по известной технологии.
  • 2. Затем его разрезают на нужные части. Толщина и размеры закаленного стекла зависят от его марки и предназначения. Под заказ пользователь может получить любые параметры, которые будут ему необходимы для последующей работы.
  • 3. Далее полученные элементы подвергают тепловому воздействию в специальных печах. Температура обработки колеблется в пределах 650-680 градусов по Цельсию.
  • 4. После выхода из печи материал мгновенно охлаждают воздухом со всех сторон. В результате таких манипуляций на поверхности образуется защитный слой, который повышает ударную и термическую стойкость, а также дает возможность не разбиваться стеклу в беспорядочном стиле, а рассыпаться на кубики с неострыми гранями, чтобы минимизировать риск нанесения резаных травм человеку.
Читать еще:  Крепление отливов на крыше

Виды материала

Выделяют три основных вида материалов, которые используются на практике:

  • — закаленное стекло триплекс, которое представляет собой многослойный материал, а защитную функцию играет эластичный клей, который не позволяет осколкам рассыпаться. При разбивании стекла оно просто трескается по всему периметру, но осколков не будет;
  • — закаленное стекло-протектор, которое представляет собой пленку для экрана;
  • — и обработанное термическим методом стандартное стекло.

Цена закаленного стекла зависит от марки и габаритов изделия, которые могут различаться в широком диапазоне.

Как закалить стекло: технология закаливания. Стоимость закаленного стекла

Все чаще в повседневной жизни можно встретить изделия из закаленного стекла. Внешне закаленное стекло совсем не отличается от обычного. Оно изготовляется по той же технологии, но дополнительная термическая обработка делает стекло более прочным и устойчивым.

Что такое закалка стекла

Закалить стекло – значит провести термическую обработку, в результате которой в стекле возникают постоянные напряжения за счет интенсивного его охлаждения от высокой температуры. В результате закаливания получается неоднородный предмет, который невозможно просверлить или порезать. Поэтому термической обработке подвергают уже готовые стеклянные изделия.

Главная особенность закаленного стекла – высокая устойчивость к температурным колебаниям. Это свойство возникает благодаря напряжениям сжатия, которые проявляются на поверхности стекла во время термической обработки.

Кроме высокой прочности, закаленное стекло считается безопасным во время разрушения и не наносит человеку сильных повреждений. Существуют международные стандарты, согласно которым ламинированное и закаленное стекло признаны наиболее безопасными для человеческого здоровья.

Преимущества закаленного стекла

  1. Высокая прочность и устойчивость к нагрузкам.
  2. Отменные эксплуатационные характеристики. При правильном использовании закаленное стекло служит много лет.
  3. Устойчивость к вибрации.
  4. Впятеро больше прочность на излом по сравнению с обычным стеклом.
  5. Повышенная устойчивость к ударам. Закаленное стекло толщиной 4 мм не разбивается при падении на него с высоты 1 м мешка со свинцом весом 45 кг.
  6. Безопасность для человека. Вероятность пораниться закаленным стеклом очень маленькая.
  7. Хорошо пропускает и поглощает дневной свет.

Многие оценили качества, которыми обладает закаленное стекло. Отзывы потребителей являются лучшим подтверждением.

Где применяют закаленное стекло

В последнее время активно расширяются сферы применения этого материала. Так, закаленное стекло применяют для:

  • остекления фасадов домов;
  • изготовления торговых витрин;
  • производства перегородок в помещениях (например, стеклянные стены в офисах и магазинах);
  • изготовления окон и дверей;
  • производства предметов интерьера и остекления мебели;
  • изготовления автомобильных стекол;
  • оформления крыш, козырьков и покрытия других наружных конструкций;
  • изготовления дверей для саун и бассейнов;
  • строительства зимних садов, оранжерей и теплиц;
  • производства печных и каминных экранов;
  • изготовления полок в холодильники;
  • создания стенок остановок общественного транспорта.

Закаленное стекло очень популярно в мебельном производстве. Дело в том, что обычное стекло не может выдержать большие нагрузки. А если закалить стекло, тогда существенно упрощается задача создания практичных и в то же время необычных интерьеров. Так, сейчас очень популярны разные стеклянные полочки, столики, которые можно использовать в повседневном быту, не боясь разбить или повредить.

В последнее время очень актуальны окна с закаленным стеклом, которые являются лучшим вариантом для детской комнаты. При попадании в окно твердого предмета стекло не распадается, а просто трескается. Поэтому оно не травмирует ребенка осколками.

Как закалить стекло

Процесс закаливания происходит по определенной технологии. Она предусматривает термическую обработку стеклянного предмета. Сначала стекло сильно нагревают, а затем быстро охлаждают. Для повышения интенсивности процесса обычно используют закалочные среды со специальными охлаждающими способностями. Наиболее часто в качестве такой среды применяют обычный воздух. В этом случае используют воздухоструйную обдувочную решетку.

Очень эффективной является методика, в которой в качестве закалочной среды применяются специальные охлаждающие жидкости. Они позволяют ускорить процесс теплоотдачи. Такими жидкостями могут быть расплавленные соли, металлы, минеральные масла и кремнийорганические растворы.

При использовании в закалочной среде жидкостей в зависимости от температуры условий меняется коэффициент теплоотдачи. Существенным минусом этого способа закаливания является недостаточная регулируемость процесса. Так, при попадании в охлаждающие жидкости горячего стекла происходит кипение. А это резко влияет на коэффициент теплоотдачи.

Еще один способ закалить стекло – с помощью расплавов металлов. Особенность этого метода заключается в большой теплоотдаче применяемых металлов. Главный недостаток такого закаливания – высокая плотность расплавов, которая существенно усложняет процесс погружения стекла.

Читать еще:  Планировка кухни с окном посередине

Современные предприятия используют автоматизированные системы, которые дает возможность закалить стекло любого размера и толщины.

Стоимость закаленного стекла

Купить закаленное стекло можно в каждом строительном магазине и даже заказать через интернет. Стоимость этого материала может быть разной. Главный параметр, который влияет на цену – толщина изделия. Так, стекло толщиной 4 мм в среднем стоит 1000 рублей/кв. м. Оптовики могут покупать значительно дешевле – от 300 рублей/кв. м. Немного дороже стоит интерьерное закаленное стекло. Цена на изделия из этого материала начинается от 1300 рублей.

Особенности производства закаленного стекла

Технология укрепления прочностных качеств стекла методом закаливания была разработана еще в 1929 г. Закаленные стекла широко применяются во всем мире, но в нашей стране спрос на них можно назвать стабильно растущим только последние 10-12 лет. Если в Европе каждое третье стекло, используемое для остекления фасадов, – термически упрочнено, то в России – на 50 обычных приходится лишь одно закаленное.

Преимущества закаленного стекла

Изделия, прошедшие закалку, называют безопасными, так как при разрушении они распадаются на небольшие осколки с затупленными гранями, что значительно снижает риск возникновения порезов и травм.

Такие свойства стекло приобретает благодаря термической обработке и способу охлаждения, в результате которых готовое изделие становится прочнее в 5-7 раз.

Другие плюсы закаленного стекла по сравнению с обычным листовым:

  • увеличивается прочность на изгиб до 250 МПа;
  • выдерживает температурные перепады до 300 С;
  • прочность на удар возрастает в 5-10 раз;
  • окрашенное в массе стекло сохраняет до 99% оптических показателей;
  • благодаря широкому температурному диапазону (от -65 С до +300), закаленное стекло можно использовать для внутри, так и снаружи помещения.

Применение закаленного стекла

  1. Производство высокопрочных стеклопакетов.
  2. Автомобиле- и машиностроение.
  3. Приборостроение.
  4. Изготовление световых фонарей, стеклянных куполов, витрин.
  5. Остекление высотных зданий, мансард, наклонных фасадов, малых архитектурных форм (киосков, остановок пассажирского транспорта).
  6. Производство мебели, бытовой техники.
  7. Возведение светопрозрачных лестниц, ограждающих конструкций, перегородок и других интерьерных решений;
  8. Изготовление рекламных щитов, внешних световых табло и др.

Технология закалки стекла

На сегодняшний день самой продуктивной и распространенной признана технология закаливания, основанная на горизонтальной подаче стекол в печь.

Процесс закалки происходит в несколько этапов:

1. Подготовка исходного материала

Стекло для закалки не должно содержать пороков: пузырей, царапин, свилей, шлиров. Эти дефекты могут привести к образованию трещин во время нагрева. Необходимо провести заранее всю запланированную обработку: моллирование, обрезку краев, фацетирование, сверление отверстий, нанесение рисунков и т.д. После термической обработки любые поверхностные повреждения уменьшают прочностные качества готовых стекол.

Наиболее важный этап – размягчение стекломассы до пластичного состояния — осуществляется в закрытых камерах нагрева. Здесь стекло выдерживается при t 620-700 С заданное время. Время и величина нагрева (как и охлаждения) зависят от химического состава, толщины и габаритов стекла и технологии его изготовления. Например, стекло 6 мм, произведенное методом вертикального вытягивания, закаляют при 620-650 С в течение 3-5 мин. А флоат – при t 640-700 из расчета 40-55 с на 1мм толщины листа (то есть, для 6 мм – 4-5,5 мин).

3. Охлаждение

После нагрева, стекло продвигается в обдувочный отсек, где его быстро охлаждают с 620 С (минимальная температура после печи) до 22-30 С. От скорости охлаждения листа зависит его прочность и степень закалки. После обработки на поверхности стекла образуется система напряжений, а внутри – растяжение, что и обеспечивает изделию высокую прочность и безопасность эксплуатации.

4. Контроль качества

Закаленное стекло должно пройти тест на безопасность и соответствие требованиям ГОСТа Р 54162-2010 (для строительного стекла) и ГОСТа 5727-88 (для транспорта). Для изделия толщиной менее 5 мм нормой считается выдержка удара стального шара весом в 800 г при свободном падении с 80 см, а при толщине выше 5 мм – с высоты в 1,2 м. Кроме того, при разрушении стекла образовавшиеся осколки не должны превышать 32 мм.

Оборудование, необходимое для производства закаленного стекла

Стекло, поступающее в печь, должно быть чистым – без пыли и мусора, которые повлияют на качество поверхности и оптические показатели готового изделия. И если закалка – не один из этапов изготовления листового стекла, а отдельный технологический процесс, понадобится оборудование для мойки и сушки на подготовительном этапе.

Высокое качество изделий обеспечивается с помощью равномерного нагрева по всей поверхности стекла. А для этой цели оптимально использовать проходные электропечи, питаемые от трехфазной сети, которые легко поддаются температурному контролю, не образуют продуктов горения при разогреве стеклянной массы и обеспечивают производительность 50 — 150 м 2 /час (зависит от толщины исходного материала).

Для этапа охлаждения необходимо оборудовать печь обдувочным устройством. В качестве охладителей используют различные средства, обеспечивающие стеклу быструю потерю тепла – масло, расплавы солей, кремнеорганические жидкости. Но наиболее положительно зарекомендовал себя воздухоструйный метод закаливания: охлаждение стекла потоками холодного воздуха, направленными под давлением из большого количества сопел, расположенных в шахматном порядке по всей площади обдувочной решетки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector